TLBミス・ページフォルト

学部4年の石川です。

カスタムコンピューティング班ではハードウェアで特定のアルゴリズムを高速化するという研究をしていますが、勿論何でもハードウェア化すれば良いという訳ではありません。
今回はその例を紹介します。

仮想記憶を用いたプロセッサの例外として、TLBミス・ページフォルトというものがあります。
プロセッサによってはTLBミスの処理をハードウェアで行うことがありますが、一方で、ページフォルトの処理をハードウェアのみで行うこは例外的です。

なぜこのような違いが生じるかというと、TLBミスに比べ、ページフォルトの処理は二次記憶装置へのアクセスを伴うために時間がかかり、また二次記憶にアクセスする時間に比べソフトウェアのオーバヘッドは小さいからです。すなわち、ページフォルトの処理をハードウェアだけで高速に行う必要はないということです。さらに、ソフトウェアを利用すれば、ページ配置の効果的なアルゴリズムを適用することもできます。

このように、ハードウェアとソフトウェアは適材適所です。

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